Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Нарушения репаративной регенерации костной ткани при гиподинамии и применение ксидифона для их коррекции

Ц" л п Я 9

РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ

На правах, рукописи

Алексеева Ирина Васнльевна

НАРУШЕНИЯ РЕПАРАТИВНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ГИПОДИНАМИИ И ПРИМЕНЕНИЕ КСИДИФОНА ДЛЯ ИХ КОРРЕКЦИИ

14. 00. 16 - патологическая физиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 1992

А

Исследовани. -лющихся изучения особенностей течения регенерации костной ткани в чсювпях остеопороза, вызванного длительной гиподинамией, недостаточно. Поэтому второй задачей нашего исследования было изучение некоторых механизмов нарушения репаративной регенерации костной ткани при продолжительном сниженин двигательной активности и силовой нагрузки.

Эффективность различных препаратов, в том числе дифосфонатов, использующихся с профилактической и лечебной целью как известно, зависит от применяемой дозы. В связи с этим третьей задачей нашего исследования явилось изучение реакции костной ткани на введение разных доз дифосфонатов в условиях гиподинамии и посттравматической регенерации костной ткани.

Научная новизна. Впервые нами показано значительное замедление течения репаративных процессов в диафизе бедра крыс при длительной гиподинамии, вызванной безопорным положением одной конечности. Регенерация в этих условиях протекает на фоне усиления резорбции и замедления формирования костной ткани, что сопровождается выраженным снижением показателей, характеризующих механические свойства бедренной кости, такие как несущая способность, жесткость, энергия упругого деформирования и прочность. Активизация перестройки костной ткани, вследствие травмы при сохранении опорной функции конечности приводит к снижению механических свойств кости на 10 - е и 20 - е сутки после травмы. К 60-му дню механические свойства травмированного диафиза восстанавливаются и даже повышаются.

Процессы, происходящие в костной ткани другой - симметричной конечности связаны с усилением ее функциональных свойств, а также по-видимому, с перестройкой обмена веществ вследствие рефлекторных механизмов и воздействием гуморальных факторов. Впервые показано, что в симметричной кости при гиподинамии, травме или сочетанном воздействии травмы и гиподинамии происходят однотипные' процессы, выражающиеся в основном в усилении костеобразования и повышении механических свойств кости, что обусловлено гиперфункцией конечности, сопровождающейся увеличением минерализации костной ткани.

Ксидифон в дозе 10 мг/кг массы тела в день тормозит прогрессирование костных изменений при отсутствии опорной функции конечности и приводит к частичной нормализации заживления костной раны.

Ксидифон в дозе 50 мг/кг в день обладает . менее выраженным положительным эффектом при гиподинамии и при репаративной регенерации в условиях ликвидации опорной функции конечности, что отражается на минерализации костной ткани и прочности кости.

Практическая значимость. Полученные данные являются основанием для внедрения в клинику травматологии и ортопедии метода применения дифосфонатов, а также в комплексную профилактику костных изменений в условиях длительного космического полета. Модель гиподинамии, использованная в нашей работе, может служить для определения эффективности препаратов, которые могут быть использованы для профилактики костных изменений при длительном отсутствии весовой нагрузки.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на научно-практической конференции молодых ученых ЦНИИС и ММСИ им. H.A. Семашко. (1989), УШ школе по биологии опорно - двигательного аппарата "Адаптационно компенсаторные и восстановительные процессы в тканях опорно-двигательного аппарата" (Киев, 1990).

' Основные положения, выносимые на защиту:

1. Гиподинамия конечности, вызванная безопорным состоянием бедренной кост^ после ампутации голени, приводит к резкому замедлению репаративной регенерации костной ткани. Регенерация в этих условиях протекает на фоне усиления резорбции и замедления формирования костной ткани, что соцоровождается выраженным снижением показателей, характкризующих механические свойства бедренной кости.

2. В костной ткани симметричной конечности при гиподинамии, травме • или сочетанием воздействии травмы и гиподинамии происходят однотипные

процессы, выпажающиеся, в основном, в усилении костеобразования и повышении Механических свойств кости, что обусловлено гиперфункцией конечности, сопровождающейся увеличением минерализации костной ткани.

3. Ксидифон тормозит прогрессирование костных изменений при гиподинамии и приводит к частичной нормализации заживления костной раны во время репаративной регенерации кости на фоне отсутствия опорной функции конечности, что выражается в торможении резорбтивных процессов и повышении прочности кости.

Структура н обьем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора дитературы, изложения методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и указателя литературы. Работа изложена на 167 страницах, иллюстрирована 12 рисуЬками и 19 таблицами. Указатель литературы включает 101 работу, из них 72 - иностранных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проведено в 3-х сериях опытов на 495 белых беспородных крысах с исходной массой 150 - 200 г. (Табл. 1).

Гиподинамию конечности создавали путем ампутации левой голени в верхней ее трети. Травма наносилась открытым способом в виде двух круглых отверстий, проникающих в костномозговую полость, зубным бором N 2 и диаметром 2 мм. Расстояние между отверстиями составляло 5 мм. Рану послойно ушивали кетгутом. Ампутация голени и нанесение травмы на диафиз проводилось под гексеналовым наркозом. Животных забивали под наркозом путем декапитации, выделяли бедренные кости, скелетировали их и фиксировали в 5% растворе нейтрального формалина для дальнейшего исследования.

Первая серия опытов была проведена на 175 крысах. Животных разделили на 4 группы: 1-я - контрольная (К), 2-я - гиподинамия (Гд), 3-я - травма (Тр), 4-я - травма + гиподинамия (Тр + Гд). Сроки наблюдения были следующие: 5, 10, 20, 40 и 60 суток.

Таблица 1

Схема проведения экспериментов

Се- Цель эксперимента Число рии живот-

ных

Сроки Методы

исследования исследования (сутки)

1. изучение течения посттравматической регенерации костной 175 ткани в условиях гиподинамии и при сохранении опорной функции конечности

2. Изучение влияния кси-дифона 10 мг/кг в день на посттравматическую регенерацию 192 костной ткани при сохранении опорной функции и при гиподинамии конечности

Оетеометрическое исс-5,10,20, ледование кости: оп-40,60 . ределение толщины кортикального слоя, ширины диафиза и костномозгового канала, расчет корти-ко-диафизарного индекса

Определение плотности, зольности и минеральной насыщенности 10,20,40 костной ткани Исследование механических свойств кости: определение прочности, несущей способности, жесткости и энергии упругого деформирования

3. Изучение влияния кси-дифона 50 мг/кг в день на посгравмаги-ческую регенерацию костной ткани при сохранении опорной функции и при гиподинамии конечности

129 20,40

Математические методы: корреляционный анализ

Во второй серии опытов изучалось влияние ксидифона на регенерацию костной ткани в условиях гиподинамии и при нормальной двигательной активности. Животных разделили на 8 групп: 1-я контрольная ( К ), 2 - я -контроль + ксидифон (К + Кф), 3-я - гиподинамия (Гд), 4 - я -гиподинамия+ксидифон (Гд + Кф), 5 - я - травма (Тр), 6 - я - травма+ксидифон (Тр + Кф), 7 - я - травма + гиподинамия (Тр + Гд), 8 - я - травма + гиподинамия + ксидифон (Тр + Гд + Кф). Ксидифон вводили внутрибрюшинно ежедневно в дозе 50 мг/кг. Животных забивали на20-еи40-е сутки после начала опыта.

В третьей серии опытов (192 крысы) ксидифон вводили в дозе 10 мг/кг массы тела ежедневно внутрибрюшинно. Животных забивали на 10 - е, 20 - е, 40-е сутки. Разделение животных на опытные группы было таким же как и во 2 - ой серии.

. Животным конторольных групп вводили физиологический раствор в том же объеме.

Ксидифон является отечественным препаратом, синтезированным в Всесоюзном научно-исследовательском институте химических реактивов и особо чистых химических веществ ( ВНИИ ИРЕА. ). Ксидифон является натрий -. калиевой солью оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ЭОДФ).

Использованный Нами дозы ксидифона 10 и 50 мг/кг в день основаны на данных литературы. Дифосфонаты относятся к низкотоксичным препаратам. Так, 100 % - летельная доза для ЭОДФ составляет 1,75 г/кг, а терапевтическая 10-20 мг/кг. При лечении осгеопороза обычно применяется дозы от 5 до 20 мг/кг в течение продолжительных курсов терапии (Fleisch Н., 1979, Minare Р. е.а., 1980). ЭОДФ в таких дозах угнетает резорбцию кости, в больших дозах препарат угнетает метаболизм костной ткани, нарушает ее минерализацию, вызывая образование маломинерализованного осгеоида (Herch R. е.а., 1988).

Методы исследования

Целые бедренные кости, выделенные после забоя у крыс, подвергали контактной рентгенографии без усиливающего экрана на аппарате "Нео-диагномакс". Использовали пленку "Микрат - 200", имеющую высокую разрешающую способность. Бедренные кости крыс снимали в боковой и передне-боковой проекциях. Остеометрию проводили в средней части диафиза по их рентгенограммам с помощью бинокулярной лупы МБС - 6, снабженной окуляр - микрометром. Измеряли толщину кортикального слоя, ширину диафиза и костномозгового канала, Рассчитывали коргикально - диафизарный индекс.

Количественную оценку' порозности компактного вещества диафиза кости производили по показателям йлотности (г/см) и объёмного ^ содержания минеральных веществ (минеральная насыщенность, г/см). Степень минерализации органического компонента определяли по отношению массы минеральных веществ к . массе исследуемого фрагмента (зольность, %). Определение плотности, минеральной насыщенности и зольности проводили обьёмно - весовым-методом "(А.И. Воложанин, Г.П. Ступаков, 1989).

Для исследования механических свойств целые бедренные кости испытывали на чзгиб с пределом нагружения 100 N и со скоростью 10 мм/мин. По диаграмме нагружения производили расчеты показателей механических свойств кости. Диаграмма отражает изменения величины напряжения и деформации, т. е. способности исследуемой констукции сопротивлятся разрушению и деформации (Рис. 1)

Сопротивление разрушению характеризуется величиной несущей способности образца, численно равной максимальной величине нагрузки, зарегистрированной по диаграмме нагружения (точка А1). Крутизна линейного участка деформации выражается тангенсом и отражает способность конструкции сопротивляться деформации. Выражение тангенса^ есть отношение Р упр/I упр. Данное отношение называется жесткостью (кем/мм). Площадь занятая под треугольником ОАВ отражает количество энергии, затраченное на сопротивление внешней нагрузки и деформации на упругом участке и называется энергией деформирования - А упр. = Р упр.* I упр / 2 (кем/мм). Отражением прочных характеристик материала служит показатель прочности. За величину прочности диафиза бедренной кости мы приняли Р разрушения, которую рассчитывали по верхней точке нелинейного участка деформации (точка А1).

Для обработки и обьяснения результатов исследования использовались методы математической статистики. Обработка цифровых данных осуществлялась с помощью методов параметрической статистики, корреляционного анализа. В работе использовался пакет программ "CSS".

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I

1. Течение постравматической регенерации диафиза бедра крыс в условиях гиподинамии.

Безопорное состояние конечности (2-я группа) в динамике наблюдения вызывало значительное истончение кортикального слоя со всех сторон диафиза бедра, уменьшение ширины костно - мозгового канала и диафиза. За этот же. период у контрольных животных эти показатели с возростом увеличивались. Толщина стенки диафиза, на которую нанесена травма (3-я группа) на 5 - 10 -е сутки опыта увеличилась за счет костной мозоли, а в дальнейшем нормолизовалась, ширина костномозгового канала не изменялась.

В период постравматической регенерации в условиях гиподинамии (4-я группа) динамика изменений толщины кортикального слоя- была почти такой же, как при гиподинамии (4-я группа) динамика изменений толщины кортикального слоя была почти такой же, как и при гиподинамии, т.е. характерного утолщения кортикального слоя не происходило, что свидетельствует о замедлении образования костной мозоли, в результате-нарушения функции.

К 10 - му дню гиподинамии отмечалось увеличение минеральной насыщенности кортикальной кости, по - видимому, вследствие резорбции менее минерализованных структур эндоста.

Рис. 1. Типичная диаграмма нагружения.

Затем с 10-х по 20-е сутки исследуемые показатели уменьшались (Рис. 2), что объясняется образованием очагов резорбции в истонченном слое диафиза. На 40-е и 60-е сутки эти параметры нормализовались, хотя масса кости оставалась значительно меньше, чем в контроле.

После нанесения травмы (3-я группа) на 10-й день плотность костной ткани диафиза бедра несколько увеличилась (Рис. 2), что, вероятно, обусловлено резорбцией низкоминерализованных структур в зоне травмы при сохранении предшествующей костной ткани с более высоким содержанием минеральных солей. В наибольшей степени этот эффект проявился на 20-е сутки, когда плотность и минеральная насыщенность возросли, но не вследствие образования более минерализованной ткани, а благодаря ускорению потери низкоминерализованных костных структур. На 40 - е и 60 - е сутки опыта, плотность, наоборот снизилась, особенно, минеральная насыщенность диафиза бедренной кости, вследствие снижения зольности, т.е. степени минерализации органического вещества.

У животных 4 - й группы отмечено более значительное увеличение плотности, зольности и минеральной насыщенности к 10-м и 20-м суткам, чем при гиподинамии, особенно на 10-й день опыта (Рис. 2). Этот результат, вероятно, характеризует ещё более выраженный процесс резорбции с сохранением главным образом предшествующей костной ткани, имеющей высокую степень минерализации. К 40-у и 60-у дню эксперимента минеральная насыщенность почти достигала контрольных значений. Значительное уменьшение поперечных размеров диафиза свидетельствует о торможении оппозиционного роста кости.

Приведенные здесь данные отражают особенности течения репаративной регенерации в условиях гиподинамии, которая протекает, по - видимому, на фоне усиления резорбции и замедления формирования костной ткани. Эти данные свидетельствуют о неблагоприятном влиянии гиподинамии на течение посттравматической регенерации диафиза кости. Наши данные сходны с теми, которые получены у животных, перенесших 14 - суточный космический полет (Г.Н. Дурнова и авт., 1991). Процесс заживления перелома у крыс при лишении опорно-двигательного аппарата физиологических нагрузок был значительное подавлен. Авторами было установлено снижение остеогенеза в условиях невесомости и нарушение процессов минерализации новообразованной костной ткани.

Исследование механических свойств костей также выявило ряд закономерностей (См. табл. 2). Начиная с Ю-го дня гиподинамии отмечалось прогрессирующее падение прочностных свойств и несущей способности кости. Уменьшение энергии упругого деформирования отмечалось с 40-го дня опыта, достигая максимального снижения на 60-е сутки гиподинамии, а жесткость, наоборот, к концу опыта увеличивалась. Существенную роль в снижении биомеханических характеристик кости при гиподинамии сыграли изменения минерализации. Так, коэффициент корреляции между показателем прочности и минеральной насыщенностью составил г = 0,82.

[Ъоцснг К КОНТРОЛЮ —

...... гиподинамия

Процент К КОИТРОЛО

Рис г Влияние травмы .и гиподинамии на плотность, зольность и минеральную насыщенность даафиза бедренной кости левой опытной конечности.

и

Таблица 2

ВЛИЯНИЕ ГИПОДИНАМИИ И ТРАВМЫ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕДРЕННОЙ КОСТИ•ОПЫТНОЙ ЛЕВОЙ КОНЕЧНОСТИ (М + ш)

Сроки Груп-опыта па сутки

Р

кгс

Г

кгс/мм

А

кгс*мм

Р разр. кгс

1 4,82+0,19 15,41+0,885 0,714+0,044 6,66+0,106

5 2 4,65+0,308 16,94+1,449 0,688+0,068 6,54+0,600

3 4,63+0,302 17,93+1,555 0,615+0,05 6,42+0,505

4 4,77+0,449 23,40+2,370" 0,498+0,055"" 6,1710,370

1 5,07+0,195 17,70+1,008 0,72810,024 7,37+0,581

10 2 4,48+0,442 13,32+1,486" 0,711+0,118 6,52+0,861

3 6,61+1,923 17,93+1,555 0,615+0,050" 7,13+0,341

4 3,89+0,441" "15,95+2,011 0,513+0,077" 5,25+0,360""

1 4,83+0,442 17,41+2,415 0,711+0,137 6,68+0,709

20 2 4,33+0,537 15,46+2,214 0,697+0,096 5,54+0,591

3 5,02+0,198 16,87+1,263 0,790+0,078 6,41+0,342

4 2,63+0,164" " 8,21+1,183" "0,52210,047 4,1710,823"

1 3, 67+0.352 15. 67+1. 640 0. 490+0. 080 6.46+0.972

40 2 3. 03+0.250 12. 70+1. 007 0.375+0. 047 4. 73+0. 412

3 5. 83+0.344"" 22. 34+1, 664"' "0.639+0. 039 7. 76+0. 617

4 2. 92+0.275 11.82+1.333" 0. 390+0. 057 4. 34+0. 361"

1 5. 30+0.186 24. 28+2. 690 0. 638+0.140 6. 80+0. 294

60 2 3. 57+0.237"" "27. 05+8. 388 0. 425+0. 083 4. 67+0. 311---

3 4. 85+0.250 26. 08+0. 722 0. 437+0. 035 5. 98+0. 401

4 3. 77+0.357"" 19. 2211. 563 0. 377+0. 042" 5. 18+0. 568"

Примечание: группы обозначены в тексте;

"- р< 0,05; ""- р< 0,01; """- р< 0,001-

С2

После нанесения травмы на диафиз левой бедренной кости при сохранении ее опоры (3-я группа) прочность значительно возросла на 40 - й день, к 60 -му дню она снизилась на 12,1 %

по сравнению" с контролем. Было выявлено резкое увеличейие несущей способности травмированной кости на 10-й и 40 - й день после нанесения травмы, а на20-еи60-е сутки несущая способность кости уменьшилась до контрольных значений. Наиболее значительные изменения жесткости отмечались только на 40 - е сутки, выражающиеся в её увеличении, однако к 60-м суткам значения жесткости были близки к контрольным.

Обнаружены также достоверные изменения величины энергии упругого деформирования (А): на 5 - е и 10-е сутки А была сниженной, в последующие сроки возрастала на 30,2 %, а к концу опыта, на 60 - й день - существенно снизилась.

Следовательно, в результате травмы произошли существенные изменения механических свойств кости, причем полного восстановления прочностных характеристик травмированной кости в течение 60 суток не происходило. Несмотря на небольшие размеры повреждения бедренной кости возникало снижение всех показателей механических свойств. Уменьшение плотности, минеральной насыщенности костной ткани травмированной конечности, а также толщины кортикального слоя на стороне травмы в период активизации перестройки костной ткани, вызванной травмой, обуславливает в первую очередь падение прочности кости и других её механических характеристик. Увеличение же несущей способности и жесткости травмированной кости на 10 -е и 40 - е сутки было связано с усилением костеобразования в эти сроки. Так, .коэффициент корреляции между показателем жесткости и толщиной кортикального слоя был равен г = 0,65. Кроме того, увеличение жесткссти в период между 10 - ми и 40 - ми сутками можно обьяснить увеличением зольности костной ткани, т.е. степенью минерализации органического матрикса (г = -0,78).

Сочетанное воздействие травмы и гиподинамии (4-я группа) вызвало ещё более значительные изменения механических свойств кости. Это выражалось в том, что в безопорной и травмированной конечности происходило прогрессирующее и существенное падение прочности, обусловленное значительным снижением минеральной насыщенности кости (г = 0,80) и уменьшением толщины кортикального слоя в результате снижения костеобразования при гиподинамии (г = 0,87). В этой группе были отмечены самые низкие значения несущей способности и энергии упругого деформирования. Восстановления этих показателей с увеличением продолжительности опыта не наблюдалось. Изменения жесткости отмечались уже на 5 - е сутки и были более выраженными, чем в других опытных группах. Так, увеличение жесткости, составило 42,5 % от контроля, что было связано в основном, с увеличением минеральной насыщенности костной ткани -травмированной и безопорной конечности. В дальнейшем наблюдалось прогрессирующее падение этого показателя.

Таким образом, при травме в сочетании с ликвидацией опорной функции конечности наблюдалось значительное снижение механических свойств кости. Резкое снижение показателей механических характеристик кости обусловлено в основном значительной убылью костной массы. Прогрессирующее падение прочности травмированной кости, находящейся безопорном положении, можно объяснить ещё большим ослаблением связи комплекса "коллаген - кристалл" (М. Спектор и авт., 1983). Кроме того, торможение регенерации кости в условиях гиподинамии сопровождается снижением электрической активности и пьезоэлектрических свойств костной ткани (С.С. Ткаченко, В.В. Руцкий, 1989). что отрицательно сказывается на процессах консолидации, так как реконструкция и регенерация костного вещества согласована и подченена напряженно - деформированному состоянию (Gold Р., 1967).

2. Влияние ксидифона па рггенерацню костной ткапи в условиях гиподинамии.

Гиподинамия и травма диафиза бедренной кости, а также сочетанное влияние гиподинамии и травмы во 2 - й и 3 - й группах приводили в целом к тем же изменениям, которые были описаны выше.

В результате исследования по влиянию дифосфоната ксидифона на регенерацию костной ткани в условиях гиподинамии было установлено, что при введении дозы этого препарата, составлющей 10 мг/кг в день, при гиподинамии наблюдалось утолщение кортикального слоя, но с пониженной минерализацией костной ткани, что привело к упрочнению кости в основном благодаря утолщению кортикального слоя, этот эффект подтверждается данными корреляционного анализа: г = 0,80 между показателем прочности безопорной кости и толщиной кортикального слоя диафиза. Изменения показателей несущей способности и жесткости кости при ее безопорном положении у животных, которым вводили ксидифон были обусловлены только безопорным состоянием конечности.

При введении ксидифона в большей дозе - 50 мг/кг в день, в динамике гиподинамии также происходило некоторое увеличение кортикального слоя по сравнению с данными в группе "чистая" гиподинамия при одновременном уменьшении ширины костномозгового канала, что позволяет объяснить этот эффект торможением резорбции костной ткани. Однако большая доза ксидифона в отличие от меньшей в результате 40 - дневного опыта вызвало нарушение минерализации костной ткани, что выражалось в снижении ее плотности, зольности, и минеральной насыщенности. Соответсвенно менее" значительно была выражена и нормализация механических свойств безопорной кости. Введение ксидифона - в обеих дозах 10 и 50 мг/кг в день в течение 10 дней при гиподинамии приводило к значительному снижению всех механических показателей, характеризующих кость как конструкцию, что сопровождалось уменьшением плотности и минеральной насыщенности костной ткани безопорной конечности. К 40-му дню введения ксидифона происходило увеличение прочности безопороной кости, а также её несущей способности и энергии упругого деформирования.

Отмеченные изменения биомеханических свойств безопорной кости при введении ксидифона объясняется угнетением резорбции, изменением минерализации и утолщением кортикального слоя диафиза.

Применение ксидифона в период регенерации кости в течение 20 - ти дней вызвало, независимо от дозы, активизацию процессов перестройки, что сопровождалось снижением плотности, минерализации и всех исследуемых механических характеристик, но особенно прочности травмированной, кости. Доза 50 мг/кг в день приводила к большему торможению построения костной ткани одновременно с угнетением резорбции, что отразилось на заживлении кости. Торможение косгеобразования при введении ксидифона в этой дозе вызвало в итоге снижение показателей механических свойств травмированной кости как конструкции и её прочности.

В период репаративной регенерации кости на фоне ликвидации опорной функции конечности применение ксидифона в обеих дозах привело к частичной нормалмзации поперечных размеров диафиза безопорной конечности, но костная ткань при этом имела низкую минерализацию. Введение ксидифона в дозе 10 мг/кг в день в большей степени приводило к утолщению кортикального слоя со всех сторон диафиза и других поперечных размеров кости. Введение ксидифона в этой дозе в течение 40 дней привело к восстановлению и даже к увеличению прочностных свойств костной ткани и упрочнению кости как конструкции, причем в большей степени, чем в результате применения ксидифона в 50 мг/кг в день, при которой показатели механических свойств не достигали контрольных значений.

Таким образом, ксидифон оказывает положительное влияние на костные изменения, а также на течение посттравматической регенерации кости при гиподинамии, уменьшая в основном резорбтивиые процессы костной ткани. Наиболее эффективной оказалась доза 10 мг/кг массы тела в день, при которой в течение всего периода гиподинамии происходило замедление костных изменений. Влияние ксидифона на заживление костной раны при сохранении функции конечности заключается в торможении косгеобразования, что отражалось на физических и механических свойствах травмированной кости и сроках заживления раны.

3. Влияние гиподинамии и травмы бедренной кости яа симметричную кость

В результате наших исследований были получены новые данные, касающиеся реакции симметричной (правой) кости на отсутствие опорной функции левой конечности. Эта реакция проявлялась, главным образом, в утолщении кортикального слоя диафиза опорной кости при одновременном увеличении плотности и зольности костной ткани. Изменения в строении и физических свойствах костной . ткани опорной конечности сопровождались повышением всех показателей механических характеристик бедренной кости. В механизме этих изменений имеет значение, по - видимому, не только усиление опорной функции соответствующей конечности, но и , возможно, рефлекторный-процессы на сегментарном уровне. '

Изучено также реакция бедренной кости симмитичной конечности на травму левого бедра при сохранении опоры конечности и гиподинамии. Реакция симметричной кости на травму выразилась в усилении костеобразования, что отражает определенное сходство процессов, происходящих в травмированной и нетравмированной конечности. Динамика изменений физических свойств симметричной кости (плотность, зольность, минеральная насыщенность) была также сходна с таковой в травмированной. Отличие заключалось в более значительной минерализации органического вещества в кости симметричной конечности, что отражает особенности минерализации нетравмированной кости, в силу системных изменений фосфорно - кальциевого обмена, вызванных травмой. Направленность изменений механических характеристик: несущей способности, жесткости, энергии упругого деформирования и прочности симметричной нетравмированной кости была такой же, как и в динамике репаративной регенерации левой кости.

В процессе посттравмаглческой регенерации кости, которая была лишена опорной функции, реакция симметричной нетравмированной кости с сохранением весовой нагрузки отражала приспособление кости к увеличению нагрузки, как проявление адаптивной реакции всего скелета на локальную травму кости. Увеличение показателей механических свойств, характеризующих кость как конструкцию, а также её прочности в основном связано с гиперфункцией симметричной конечности при отсутствии таковой в левой кости. Под влиянием ксидифона в костной ткани симметричной, т.е. опорной конечности произошли однотипные процессы, независимо от того, была ли нанесена травма. Изменения состояния костной ткани были связаны не только с влиянием ксидифона, но и с различным функциональным состоянием бедренной кости симметричной конечности. Следует отметить, что ксидифон в дозе. 10 мг/кг в день увеличивает массу кости вследствие угнетения ее резорбции и вызывает снижение плотности и минеральной насыщенности костной ткани симметричности конечности. Снижение минерализации происходило в большей степени при введении ксидифона в дозе 50 мг/кг в день, что сопровождалось уменьшением прочностных свойств кости симметричной конечности.

Таким образом, происходящие в костной ткани процессы связаны с изменениями как её функционального состояния, так и процессов перестройки вследствие рефлекторных механизмов и воздействия гуморальных факторов. В связи с этим,можно сделать заключение о том, что реактивность костной ткани к ксидифону зависит от функциональной активности конечности - пр"и гиподинамии и усилении опорной функции она различается.

ВЫВОДЫ

1. Гиподинамия конечности, вызванная безопорным состоянием бедренной кости после ампутации голени, приводит к резкому замедлению репаративной регенерации костной ткани, что может быть обусловлено угнетением формирования и усилением резорбции костной ткани. V

2. Активизация перестройки костной ткани вследствие травмы бедра при сохранении опорной функции конечности приводит на 10 - е и 20 - е сутки после травмы к снижению механических свойств кости как конструкции. Вследствие восстановления структуры и формы кости её механические свойства восстанавливаются и даже повышаются на 40 - е сутки после травмы.

3. При ликвидации опорной функции конечности в динамике посттравматической регенерации бедренной кости происходит резкое снижение прочности, жесткости, несущей способности и энергии упругого деформирования кости, что отражает, во - первых, уменьшение механических свойств, характеризующих кость как конструкцию, и во - вторых, изменение костного вещества как материала, выражающиеся в изменении его плотности, зольности и минеральной насыщенности.

4. Ксидифон в дозе 10 мг/кг в день тормозит прогрессирование костных изменений при гиподинамии, что отражается на повышении механических свойств кости в основном благодаря утолщению кортикального слоя диафиза.

5. Введение ксидифона в дозе 50 мг/кг в день в период посттравматической регенерации диафиза бедра при сохранении опорной функции конечности тормозит заживление кости, снижает ее прочностные свойства вследствие замедления формирования костной ткани и нарушения процессов минерализации.

6. Применение ксидифона в дозе 10 мг/кг в день во время репаративной регенерации кости на фоне гиподинамии приводит к частичной нормализации заживления костной раны, что выражается в . торможении резорбтивных процессов и повышении прочности кости. Менее выраженным положительным эффектом при репаративной регенерации в условиях ликвидации опорной функции конечности обладает ксидифон в дозе 50 мг/кг в день.

7. В динамике посттравматической регенерации костной ткани происходят закономерные изменения в симметричной нетравмированной кости, что проявляется в сходности изменений плотности, зольности и минеральной насыщенности и изменений поперечных' размеров кости. Динамика изменений прочности, жесткости и энергии упругого деформирования симметричной кости имеет сходство с аналогичными показателями в травмированной кости.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Алексеева И.В. Динамика изменений губчатой костной ткани эпифиза после дозированной травмы диафиза в эксперименте // Медицинская наука -практическому здравоохранению: Тез. докл. обьединен. науч. конф. молодых ученых, специалистов и студентов. - Махачкала, 1990. - С. 365.

2. Алексеева И.В. Изменения реактивности костной ткани к ксидифону при остеопорозе, вызванном гиподинамией конечности // Новый хелатирующий агент - ксидифон в фармакологии, токсикологии и терапии: Докл. II Всес. раб. совещ. по применению комплексонов в медицине.- М., 1990.-С. 14 - 18.

3. Алексеева И.В. Особенности изменения свойств костной ткани при репаративной.. регенерации в условиях гиподинамии // Адаптационно -компенсаторные и восстановительные процессы в тканях опорно двигательного аппарата: Тез. докл. VIII школы. по биол. опорно - двигат. аппарата.- Киев, 1990.- С. 28 - 29.

4. Алексеева И.В. Применение дифосфоната ксидифона для коррекции течения посттравматической регенерации костной ткани при длительной гиподинамии // Патол.физиол. и эксперим. терапия.- 1991.- N 6.- С. 46 - 48.